2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 知识点题库

某高速公路边交通警示牌有如图所示标记,其意义是指车辆的速度(填“瞬时”或“平均”)不得超过km/h

一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,表给出了不同时刻汽车的速度:

时刻/s

1.0

2.0

3.0

4.0

9.0

9.5

10.5

速度/m•s1

3

6

9

12

12

9

3

  1. (1) 汽车从开出到停止共经历的时间是多少?

  2. (2) 汽车做匀速运动的时间是多少?

汽车原以20m/s的速度在水平路面上作匀速直线运动,某时刻关闭发动机而作匀减速直线运动,加速度大小为5m/s2 , 则它关闭发动机后经过6s内的位移大小为(   )

A . 30m B . 40m C . 60m D . 20m
如图所示,在风洞实验室中,从A点以水平速度v0向左抛出一个质最为m的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F,经过一段时间小球运动到A点正下方的B点 处,重力加速度为g,在此过程中求

  1. (1) 小球离线的最远距离;

  2. (2) A、B两点间的距离;

  3. (3) 小球的最大速率vmax

对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力.设A物体质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度v0从远处沿该直线向A 运动,如图所示,若d=0.10m,F=0.60N,v0=0.20m/s,求:

  1. (1) 相互作用过程中A、B加速度的大小;

  2. (2) 从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量;

  3. (3) A、B间的最小距离.

如图所示,一足够长的木板静止在水平面上,质量M=0.4kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.4kg的小滑块以v0=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.4,小滑块可看成质点,重力加速度g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 小滑块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小a1和小滑块加速度大小a2
  2. (2) 小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离L;
  3. (3) 从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块运动的总距离S.
图示为在2017年3月某部的军事演习中,一飞机起飞滑行的情景.该飞机从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小a=5m/s2 , 飞机速度达到v0=100m/s时离开地面升空.如果在飞机达到起飞速度时,突然拉到命令停止起飞,飞行员立即使飞机制动,飞机做匀减速运动,已知飞机的跑道长x=1500m,为使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,求减速过程中加速度的最小值.

如图为美国太空探索公司于2017年1月15日回收的一级火箭在海上平台着陆的场景,火箭回收的最后阶段几乎以竖直姿态竖直下落.若火箭从高空飞来开始呈竖直姿态下落时离平台高为H=36.5 km,向下的速度v0=100 m/s,之后竖直自然下坠t=70 s后,打开反推喷气发动机,使火箭减速下降(视为匀减速),着陆时的速度恰好为零.设火箭质量为m=2.0×104 kg(反推喷气损耗的质量忽略不计),火箭下落过程空气阻力大小始终为重力的0.2倍,g取10 m/s2.求:

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  1. (1) 打开反推喷气发动机时,火箭的速度大小v1和离平台的高度h.
  2. (2) 反推喷气发动机产生的平均反推力大小.
在某娱乐节目中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让选手通过一段平台,再冲上反向运行的跑步机皮带并通过跨栏,冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置(如图),平台长L1=4 m,跑步机皮带长L2=32 m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的水平距离L3=10 m,且皮带以v0=1 m/s的恒定速率运动。一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2=1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所用的时间。

如图所示,ab、ac是竖直平面内两根固定的光滑细杆,a、b、c位于同一圆周上,O为该圆的圆心,ab经过圆心。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环分别从b、c点无初速释放,用 分别表示滑环到达a点的速度大小,用 分别表示滑环到达a所用的时间,则(  )

A . B . C . D .
小球甲从斜面顶端以初速度v沿水平方向抛出,最终落在该斜面上.已知小球甲在空中运动的时间为t,落在斜面上时的位移为s,落在斜面上时的动能为Ek , 离斜面最远时的动量为p.现将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度 (n>1)沿水平方向抛出,忽略空气阻力,则下列说法正确的是(   )
A . 小球乙落在斜面上时的位移为 B . 小球乙在空中运动的时间为 C . 小球乙落在斜面上时的动能为 D . 小球乙离斜面最远时的动量为
从t=0时刻开始,物块在外力作用下由静止开始沿x轴做直线运动,如图所示为其位移和速率二次方的关系图线,下列说法正确的是(    )

A . t=0时刻物块位于x=0处 B . 物块运动的加速度a=2m/s2 C . t=4s时物块位于 D . 由图可知物体做往复运动
飞机迫降时着地速度的大小为144km/h,方向与地面平行,飞机与地面间的摩擦数μ=0.8.迎面空气阻力为f1=k1v2 , 升力为f2=k2v2(k1、k2为比例系数),若飞机滑行时v2与位移x的关系如图所示,飞机质量为20吨,且设飞机刚若地时与地面无压力.求:

  1. (1) 比例系数k2是多少?
  2. (2) 比例系数k1和飞机滑行的距离为多少?
  3. (3) 飞机滑行过程中空气阻力和摩擦力各做多少功?
我国自行研制的J-20隐形战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间t,则起飞前的运动距离(   )
A . vt B . C . 2vt D . 不能确定
一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点的速度分别为v、7v,则下列说法正确的是(   )
A . 在AB中间位置处的速度为4v B . 在AB中间时刻的速度为4v C . 前一半位移与后一半位移经过的时间之比为2:1 D . 前一半时间与后一半时间内通过的位移之比为1:2
两个质量为m1、m2的小球,同时从两个等高的倾角分别为30°、60°的光滑斜面顶端由静止起向下运动(   )

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A . m1球先到达斜面底端,速度较大 B . 两球同时到达斜面底端,两球速度大小相等 C . m2球先到达斜面底端,速度较大 D . m2球先到达斜面底端,两球速度大小相等
如图1所示,山区高速公路上,一般会在较长的下坡路段的坡底设置紧急避险车道。如图2所示,将紧急避险车道视为一个倾角为θ的固定斜面。一辆质量为m 的汽车在刹车失灵的情况下,以速度v冲上紧急避险车道匀减速至零。汽车在紧急避险车道上受到除重力之外的阻力,大小是自身重力的k倍。

  1. (1) 求出汽车行驶时的加速度;
  2. (2) 求出汽车行驶的距离。
如图所示,一个质量为 的物块静止在光滑水平面上,现用恒定拉力 拉动物块,拉力方向与水平方向成 角斜向上,物块运动 时速度大小为 ,取 。求:

  1. (1) 物块运动时加速度的大小
  2. (2) 内物块发生的位移;
  3. (3) 拉力 的大小。
“鲁布·戈德堡机械”是用迂回曲折的连锁机械反应完成一些简单动作的游戏。图为某兴趣小组设计的该类游戏装置:是半径为2L的光滑四分之一圆弧轨道,其末端B水平;在轨道末端等高处有一质量为m的“”形小盒C(可视为质点),小盒C与质量为3m、大小可忽略的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连,左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L;物块D压在质量为m的木板E左端,木板E上表面光滑、下表面与水平桌面间动摩擦因数(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木板E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计)的距离为L;质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连,木板E与定滑轮间轻绳水平,细杆F下端到地面的距离也为L;质量为的圆环(可视为质点)套在细杆F上端,环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,大小为。开始时所有装置均静止,现将一质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道顶端A处由静止释放,小球进入小盒C时刚好能被卡住(作用时间很短可不计),然后带动后面的装置运动,木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹,最终圆环刚好到达细杆的底部。不计空气阻力,重力加速度为g,求:

  1. (1) 小球与小盒C相撞后瞬间,与小盒C相连的绳子上的拉力大小;
  2. (2) 细杆F的长度。
如图所示,倾角的斜坡与光滑水平面平滑连接,斜坡长度。质量为的滑板爱好者站在质量为的滑板上,从斜面顶端由静止开始下滑,刚滑到水平面时立刻用力蹬滑板,以的速度沿与滑板运动方向成角斜向上跳离滑板。已知滑板与斜坡间的动摩擦因数 , 取重力加速度 , 求:
  1. (1) 人的着地点距斜坡底端的距离;
  2. (2) 跳离滑板过程中人做的功。
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